專利名稱：配線圖案檢查裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可同時地測定形成于TAB (Tape Automated Bonding)巻帶等的透光性 基板的配線圖案的上部線寬與下部線寬的圖案檢查裝置。
背景技術：
—般地，當通過蝕刻在基板形成配線圖案(以下也稱為圖案)時，則其剖面有成為 下部寬度比上部寬度還要寬的梯形狀的趨勢。所以，當蝕刻不足時，則即使上部線寬為合格 品的范圍內，在下部也發(fā)生稱為「殘根」的配線變粗，產生與相鄰的配線引起短路的可能性。 所以，在配線圖案的檢查中，測定圖案的下部寬度很重要。 作為測定圖案的下部寬度的檢查方法，公知有將照明光透射形成有圖案的基板來
進行的技術(利用透射照明的檢查)(例如參照專利文獻1或專利文獻2)。 在專利文獻1中公開了利用透射照明來測定配線圖案的下部線寬，檢測出是否產
生短路等的技術。在專利文獻2的圖5中，也公開了利用透射照明，可測定出配線圖案的下
部線寬的技術。 專利文獻1 :日本特開2003-303862號公報
專利文獻2 :日本特開2000-113191號公報 若使用透射照明，則圖案的下部線寬度可測定。但是，無法測定上部的線寬度。但 是，最近不但圖案的下部線寬度，而且也希望測定上部的線寬度。其理由表示于以下。
圖9表示形成于基板上的配線圖案的剖面形狀。如上述地，利用蝕刻所形成的圖 案剖面，為下部的寬度比上部還要寬的梯形狀。即，如圖9(a)所示，配線圖案為下部寬度b 對于上部寬度a成為a < b，而設高度為h，則剖面積S成為S = (a+b) Xh/2。
但是，最近，利用配線圖案的微細化，下部線寬雖在合格品范圍內，但上部線寬極 狹窄，如圖9(b)所示，配線的剖面形狀有成為三角形狀的情形。 如圖9 (b)所示，若剖面形狀成為三角形，則設配線圖案的下部寬度為b，高度為h， 那么剖面積S'成為S' 二bXh/2，即使下部寬度相同，與剖面為梯形狀的情形相比較，剖 面積也變小。 即與圖9(a)相比較，圖9(b)的剖面積是面積僅小aXh/2。 配線圖案的剖面積是根據流通在其圖案的電流值所設計。因此，在圖案的檢查裝 置中，剖面積比容許范圍還要小的圖案，必須作為不合格品。 但是，僅測定配線圖案的下部寬度，無法知道圖案的剖面積的大小。為了求出剖面 積，必須測定圖案的上部與下部的配線寬度。 然而，為了檢測出配線圖案的上部線寬度，公知有利用反射照明光的技術。 因此，對于檢查的圖案，如果照射反射照明光來測定圖案的上部線寬，之后，照射
透射照明光來測定圖案的下部線寬，則由其雙方的測定結果就可求出剖面積。 但是，在該方法中，對于一個檢查圖案，成為進行利用反射照明光的測定與利用透
射照明光的測定的兩次測定，使得檢查時間變長。所以，希望可同時地進行測定圖案的上部線寬與測定下部線寬的檢查裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述事項而完成的，本發(fā)明的目的是在圖案的檢查裝置中可同時地
進行圖案的上部形狀檢測及下部形狀檢測。 在本發(fā)明中，如下地解決上述課題。 在根據對形成于透光性的基板上的配線圖案照射照明光所拍攝的圖像，進行判定 上述圖案的是否合格的配線圖案檢查裝置中，相對于形成在透光性的基板上的圖案，設置 從3個不同的方向進行照明的照明單元，從3個方向同時地照明。 第1照明單元以從基板的形成有圖案的一側，相對于檢查區(qū)域傾斜地入射照明光 的方式進行照射。第2照明單元以從基板的與形成有圖案的一側相反的一側，相對于檢查 區(qū)域傾斜地入射照明光的方式進行照射。第3照明單元以從基板的與形成有圖案的一側相 反的一側，相對于檢查區(qū)域大致正交地入射照明光的方式進行照射。 通過如此地進行照明，可同時地檢測出圖案的上部形狀與下部形狀，例如，可檢測 出配線圖案的下部形狀是正常，但在上部的一部分產生缺口等的缺陷。 另外，根據需要，根據所檢測的圖案的上部形狀(線寬)與下部形狀(線寬)，也可 計算出圖案的剖面面積。比較所計算的圖案的剖面面積是否在容許范圍內，若為容許范圍 外，則認為該圖案為不合格。
發(fā)明的效果 在本發(fā)明中，對于檢查圖案，以l次測定，可同時檢測出圖案的上部形狀與下部形 狀。因此，檢查時間不會變久，可檢測出配線圖案的缺陷等。


圖1是本發(fā)明的實施例的配線圖案檢查裝置的方塊圖。
圖2是放大圖1的檢查部的立體圖。 圖3是沿著TAB巻帶的長度方向剖切圖1的檢查部的剖面圖。 圖4是表示圓環(huán)狀地形成的第1照明單元la與第2照明單元lb的具體構成的圖。 圖5是模式化表示進行檢查的樣品的圖案的圖。 圖6是模式化表示變更照明單元的組合而拍攝圖5的樣品時所得到的圖像的圖。
圖7是說明通過同時地進行第1照明、第2照明、第3照明，而可同時地檢測出圖 案的下部線寬與上部線寬的理由的圖。 圖8是表示用于求出第1照明單元la與第2照明單元lb的照明光的最適當角度 的實驗結果的圖。 圖9是表示形成于基板上的配線圖案的剖面形狀的圖。 圖中，1 :檢查部；la :第1照明單元；lb :第2照明單元；lc :第3照明單元；2 :掃 描單元；3 :標志部；4 :控制部；5 :TAB巻帶；6 :檢查圖案；10a :LED ;10b :棱鏡片；10c :擴散 板；11 :攝像單元；12 :支撐構件；20 :巻帶搬運機構；21 :送出巻軸；22 :巻取巻軸；30 :照明單元。
具體實施例方式
圖1是本發(fā)明的實施例的配線圖案檢查裝置的方塊圖。另外，以下的實施例是針 對于基板為所謂TAB巻帶或COF(Chip On Film)的薄膜狀工件的情形加以說明，但本發(fā)明 是也可適用于具有透光性的其他的基板的圖案檢查。 如該圖所示，本實施例的圖案檢查裝置具備由搬運TAB巻帶5的送出巻軸21或 巻取巻軸22等所構成巻帶搬運機構20，對從送出巻軸21所送出的TAB巻帶5照射照明光 并進行拍攝檢查圖案6的檢查部1，將檢查部1在TAB巻帶的檢查圖案6上進行掃描的掃描 單元2，以及在不合格圖案上標示標志的標志部3。 通過標志部3，對于被判定為不合格的圖案，實施用沖孔機穿孔，或為了以目視就 可立即確認該部分為不合格品，實施涂色等的標志。 另外，圖案檢查裝置具備控制部4。控制部4控制檢查部1、標志部3、及巻帶搬運 機構20的動作，而根據所檢測出的圖案的上部與下部形狀進行檢測圖案的缺陷。另外，根 據上部與下部的線寬進行計算剖面積，也可判定圖案的是否合格。 檢查部1具備對于TAB巻帶5，從形成有圖案的一側傾斜地照射照明光的第1照 明單元la ;從與形成有圖案的一側的相反一側傾斜地照射照明光的第2照明單元lb ;以從 與形成有圖案的一側的相反一側相對于檢查區(qū)域(大致)正交地入射的方式照射照明光的 第3照明單元lc ;以及，與第1照明單元la相同側，設于檢查區(qū)域的正上方方向的攝像單 元11。 第1、第2、第3照明單元la、lb、lc的光源，在本實施例中使用LED，但也可以使用 鹵素燈。將鹵素燈作為光源使用時，則通過光導光纖引導來自燈的光，設定從光纖所射出的 光對于檢查區(qū)域的入射角，以使其分別成為所期望的角度。 攝像單元11是對上述照明光的波長具有受光靈敏度的例如CCD線傳感器或面?zhèn)?感器。 另外，在攝像單元的光入射側，設有放大進行TAB巻帶5的檢查的區(qū)域并進行投影
的透鏡(未圖示)。另外，該透鏡是組合多個透鏡而被收納于鏡筒而成的。 控制部4控制第1、第2、第3照明單元la、lb、lc的照明光的點燈與熄燈、攝像單
元11的攝像、利用掃描單元2的檢查部1的移動、TAB巻帶5的搬運。 另外，控制部4根據所檢測的圖案的上部與下部形狀來判定圖案的是否合格。另
外，根據上部與下部的線寬來計算圖案的剖面積，而根據該剖面積也可以判定圖案的是否合格。 因此，在控制部必須事先輸入圖案的上部線寬、下部線寬的容許范圍，配線圖案的 剖面積的容許范圍等。 在圖2及圖3中表示檢查部1的放大圖。圖2是檢查部的立體圖，圖3是沿著TAB 巻帶5的長度方向的剖面圖。 如圖2所示，第1照明單元la與第2照明單元lb，是在檢查區(qū)域整個區(qū)域，從全方 向入射相同的入射角度的光，另外為使能從各方向所入射的光強度相同地照明，而圓環(huán)狀 地配置多個LED的結構，例如如圖3所示，是在LED10a的光射出側設置棱鏡片10b的結構。 另外，在其光射出側，安裝有擴散板10c。 第3照明單元lc是沿著直線狀的檢查區(qū)域配置LED10a，而在其光射出側安裝擴散板10c 。 圖4表示上述圓環(huán)狀地形成的第1照明單元la與第2照明單元lb的具體的結構 的例子。該圖4(a)表示切割為扇形的棱鏡片，該圖4(b)表示使用圖4(a)所示的棱鏡片構 成照明單元時的從圖4(a)的A方向所觀看時的光的射出方向，而圖4(c)表示使用圖4(a) 所示的棱鏡片構成照明單元時的從圖4(a)的B方向所觀看時的光的射出方向。
棱鏡片10b是在透明的片的單面?zhèn)榷鄠€平行地配列剖面呈三角形的棱鏡，如圖 4(a)所示，將該棱鏡片，以棱鏡的長軸方向朝著扇形的圓弧的切線方向的方式切出為扇形。 另外，將該棱鏡片圓環(huán)狀地排列，并配置于安裝在支撐構件12上的LED10a的光射出側。在 其上面又安裝擴散板10c，構成第1照明單元la、第2照明單元lb。 從LED10a所射出的主光線平行的光，入射于棱鏡片10b，在從圖4(a)的A方向所 觀看時，在棱鏡折射而如圖4(b)所示地仍然保持平行狀態(tài)，以一定角度入射于攝像區(qū)域R。 另外，在從圖4(a)的B方向觀看時，如圖4(c)所示，在棱鏡不會折射而朝下方向照射。
返回圖l，攝像單元11通過第1、第2、第3照明單元la、lb、lc同時地拍攝被照明 的檢查區(qū)域。另外，被使用于攝像單元11的CCD是線傳感器，而攝像區(qū)域是沿著CCD線傳 感器的細長區(qū)域。攝像單元11與第1、第2、第3照明單元la、lb、lc 一體而朝TAB巻帶5 的寬度方向移動，進行拍攝檢查區(qū)域整體。 以下，表示為了同時地進行圖案的上部線寬與下部線寬的測定，調查進行怎樣的 照明好呢的實驗結果。 圖5是表示進行檢查的樣品的圖案，圖5(a)是從上面觀看圖案的圖，圖5 (b)是圖 5(a)的A-A剖面圖。另外，圖5是模式化表示以激光顯微鏡觀察實際的圖案的結果。
如圖5(a)、 (b)所示，樣品圖案下部寬度約為20iim，上部寬度為14ym，斜面的寬 度為3 ii m，圖案的高度為7 8 ii m左右，如該圖所示，與合格品比較，配線的上部缺83% (下部也有缺口，但上部的缺口較大)。因此，在以圖案檢查裝置檢查此圖案時，可檢測出下 部的線寬的同時，可檢測出在上部有"83 %的缺口 "，較理想。 另外，該缺口的比率，在拍攝的圖案的圖像中，根據缺口的部分的像素一個一個的 亮度計算、求出。 在實驗中，使用(a)對于TAB巻帶，從形成有圖案的一側傾斜地照射照明光的第1 照明單元la、 (b)從與形成有圖案一側的相反側傾斜地照射照明光的第2照明單元lb、 (c) 從與形成有圖案一側的相反側對于檢查區(qū)域(大致)正交地入射而照射照明光的第3照明 單元lc，將上述(a) (b) (c)的3種類的照明，分別在單獨地照明時及組合進行照明時，利用 攝像元件11進行拍攝樣品圖案的圖像而加以比較。
(1)未使用第3照明單元lc(正交透射)的情形 針對于僅第1照明單元la(傾斜地反射)的照明、僅第2照明單元lb(傾斜地透 射)的照明、第l照明單元la與第2照明單元lb的同時照明(傾斜地反射+傾斜地透射) 的各個照明，以攝像單元拍攝上述樣品的圖案的圖像。 可知任何情形，圖像較黑暗、對比度不好，不僅圖案的下部線寬，上部線寬也很難 確認，很難高精度地測定圖案線寬。
(2)僅以第3照明單元lc(正交透射)進行照明樣品圖案的情形 圖6(a)是模式化表示僅以第3照明單元lc(正交透射)進行照明樣品圖案時的圖像的圖。如此地，當使用第3照明單元lc，則沒有配線圖案的基板的部分透射照明光，可 得到對比度良好的圖像。另外，可檢測出圖案的下部線寬并可加以測定。
但是，僅以第3照明單元lc，無法測定圖案的上部線寬。在圖6(a)中檢測出的圖 案的上部缺口的比率為47%。 如上述地，實際的缺口比率為83%，所檢測出的缺口大小與實際相比較，小一半左 右。這種情況不能正確地檢測出圖案的上部線寬。 (3)在第3照明單元lc(正交透射)上加上第l照明單元la(傾斜地反射)或第 2照明單元lb (傾斜地透射)進行照明的情形 圖6(b)是在第3照明單元lc(正交透射)上加上第l照明單元la(傾斜地反射) 進行照明的情形，圖6(c)是在第3照明單元lc(正交透射)上加上第2照明單元lb(傾斜 地透射)的情形。 如圖6(b)、 (c)所示，如果在利用第3照明單元lc(正交透射)的照明上，加上利 用第2照明單元lb或第3照明單元lc的照明，則認為可以檢測出下部線寬與上部線寬。
但是，圖6(b)的情形是圖案的上部缺口的大小被檢測出為64X，而圖6(c)的情 形是圖案的上部缺口的大小被檢測出為55%。任何情形，都比圖6(a)的僅第3照明單元 lc(正交透射)的情形，缺口大小接近于正的數值(83% )，不能說充分。
(4)在第3照明單元lc(正交透射)上加上第l照明單元la(傾斜地反射)及第 2照明單元lb (傾斜地透射)進行照明的情形 圖6(d)是第3照明單元lc(正交透射)，第1照明單元la(傾斜地反射)，第2照 明單元lb(傾斜地透射)的全部同時地進行照明的情形。被檢測出的缺口大小是73%，以 最接近于實際的缺口比率的數值檢測出。另外，下部及上部線寬，與上述(3)的情形相比 較，也可更清楚地檢測出。 另外，如后述地，僅第3照明單元lc(正交透射)的照明的情形，則圖案的側面與 上面均被顯示為黑色(黑暗)，但在此加上來自第1照明單元la(傾斜地反射)的照明光， 或是來自第2照明單元lb(傾斜地透射)的照明光，則圖案的側面變得稍明亮。由此，可區(qū) 別圖案的上部與圖案的側面，成為可檢測出上部的線寬。 圖6(e)是放大圖6(d)的缺口部分模式化表示的圖像，在此，表示配線圖案的下部 寬20 ii m，上部寬16 ii m，側面寬2 y m的情形，如該圖所示，圖案的側面部分比圖案上部稍明 亮，而由此可求出圖案下部的寬度。 上述圖6(a)至圖6(e)是模式化表示圖像的圖，但將以攝像單元1所攝像的圖像， 用控制部4進行圖像處理，根據每個像素的亮度，來計算缺口大小，就可計測缺口的大小。
如以上所述，利用同時地進行第1、第2、第3照明，以1次測定，就可較清楚地檢測 出圖案的上部形狀與下部形狀，由此，可檢測出圖案的缺陷。 另外，通過同時地檢測出圖案的下部線寬與上部線寬，也可求出剖面積。 在圖6(d)的情形，根據拍攝的圖像的每個像素的亮度計算線寬，則下部線寬是約
20 ii m，發(fā)生缺口的部分的上部線寬是大約4 ii m。 因此，發(fā)生缺口的部分的剖面積，為(20 ii m+4 ii m) X圖案高度Xl/2。另外，圖案 高度是無法從圖6的圖像求出，因而代入設計值。 在裝置的控制部4，事先輸入根據流入圖案的電流值所容許的剖面積的下限值?？刂撇?將在上述計算所得到的圖案的缺口部分的剖面積與此剖面積的下限值比較，若比下 限值小，則認為其圖案不合格。 通過同時地進行第1 、第2 、第3照明，可同時地檢測出圖案的下部線寬與上部線寬 的理由，考慮如下。 針對此情形，用圖7加以說明。 利用來自第3照明單元lc(正交透射)的照明光(3)，檢測出圖案的下部線寬。
還有，入射來自第l照明單元la(傾斜地反射)的照明光(1)、及入射來自第2照 明單元lb(傾斜地透射)的照明光(2)。另外，來自第l照明單元la的照明光(1)、及來自 第2照明單元lb的照明光(2)，在圖7中，表示成從圖中左右入射，但實際上，相對圖案從 360°全方向入射光。 實際的圖案的側面并不是平滑的面，而產生多個細小的凹凸。因此，來自第l照明 單元la的照明光(1)、及來自第2照明單元lb的照明光(2)，在此圖案的側面發(fā)生漫反射， 使得其一部分入射于攝像單元11。由此，圖案的側面比圖案的上面稍明亮地被攝像。
S卩，在僅第3照明單元lc(正交透射)的照明的情形，則圖案的側面與上面都顯示 為黑色(黑暗)，但在此加上來自第l照明單元la(傾斜地反射)的照明光(i)與來自第2 照明單元lb(傾斜地透射)的照明光(ii)，則圖案的側面成為稍明亮，而可區(qū)別圖案的上部 與圖案的側面。因此，圖案上部的形狀變得明確，可檢測出其線寬。
通過以上，可同時地檢出圖案的下部形狀與上部形狀。 圖8是表示用于求出第1照明單元la與第2照明單元lb的照明光的最適當角度 的實驗結果的圖。 將照明TAB巻帶5的照明單元30，從與形成有圖案的一側的相反側，移動至形成有 圖案的一側，根據拍攝的圖像測定樣品圖案的側面的明亮的變化。 如圖8(a)所示，照明單元30以照明光從與形成有圖案的一側的相反側正交入射 的位置(即第3照明單元的位置)為0° ，并朝向形成有圖案的一側移動至160。的位置進 行測定。 另外，在本實驗中，由于很難改變從圓環(huán)狀照明單元所射出的照明光的入射角度， 因而將LED放在檢查區(qū)域的長度方向兩側，如圖8所示，通過移動該LED，使照明光對于TAB 巻帶的入射角度變化。在此，作為照明單元30使用將晶片排成1列的LED，流動70mA的電流。 圖8(b)表示其結果。橫軸是照明單元的角度(° )，縱軸是圖案的側面亮度(任 意的單位)。如該圖所示，以約30。 60°的范圍進行照明的情形和以120°以上進行照 明的情形，使得圖案的側面變明亮。圖案的側面越明亮，會使與圖案上部的分界越明確，因 而適用作為照明單元的位置。 因此，第1照明單元la設定為照明光對于檢查區(qū)域的入射角度為120° 160° 的范圍。另外，第2照明單元lb設定為照明光對于檢查區(qū)域的入射角度為30。 60°的 范圍。
權利要求
一種配線圖案檢查裝置，根據對形成于透光性的基板上的配線圖案照射照明光所拍攝的圖像，來判定上述圖案是否合格，其特征為具備第1照明單元，以從上述基板的形成有配線圖案的一側，相對于檢查區(qū)域傾斜地入射照明光的方式進行照射；第2照明單元，相對于上述透光性基板，以從上述基板的與形成有配線圖案的一側相反的一側，相對于檢查區(qū)域傾斜地入射照明光的方式進行照射；第3照明單元，以從上述基板的與形成有配線圖案的一側相反的一側，相對于檢查區(qū)域正交地入射照明光的方式進行照射；攝像單元，相對于上述基板，設置于上述基板的形成有配線圖案的一側；及控制單元，控制上述第1照明單元、第2照明單元及第3照明單元的照明，上述控制單元同時地進行相對于上述基板，利用上述第1照明單元、第2照明單元、第3照明單元的照明，上述攝像單元拍攝通過上述第1照明單元、第2照明單元、第3照明單元同時被照明的配線圖案。
全文摘要
在圖案的檢查裝置中，可同時地進行圖案的上部形狀檢測、下部形狀的檢測。相對于TAB卷帶(5)，設置從形成有配線圖案的一側傾斜地照射照明光的第1照明單元(1a)、從與形成有配線圖案的一側相反的一側傾斜地照射照明光的第2照明單元(1b)及從與形成有配線圖案的一側相反的一側以相對于檢查區(qū)域正交地入射的方式照射照明光的第3照明單元(1c)，從3個方向同時地照明，以攝像單元(11)進行拍攝配線圖案的圖像。通過如此地進行照明，以1次測定，可同時地檢測出配線圖案的上部形狀與下部形狀，而可檢測出在上部的一部分產生缺口等的缺陷。
文檔編號G01N21/88GK101762611SQ20091026223
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權日2008年12月24日
發(fā)明者松田僚三 申請人:優(yōu)志旺電機株式會社